مبدأ العمل لمقرم الاتجاه

مقرنات الاتجاه هي مكونات موجة ميكروويف/ملليمتر قياسية في قياس الميكروويف وأنظمة الميكروويف الأخرى. يمكن استخدامها لعزل الإشارة ، والفصل ، والخلط ، مثل مراقبة الطاقة ، وتثبيت طاقة الإخراج المصدر ، وعزل مصدر الإشارة ، واختبار انتقال التردد ، وما إلى ذلك. عادة ، هناك عدة أنواع ، مثل الدليل الموجي والخط المحوري وخط الشريط والميكروستريب.

الشكل 1 هو رسم تخطيطي للهيكل. ويشمل أساسا جزأين ، الخط الرئيسي والخط المساعد ، مقترنة ببعضها البعض من خلال أشكال مختلفة من الثقوب الصغيرة والشقوق والفجوات. لذلك ، سيتم اقتران جزء من مدخلات الطاقة من "1 ″ على نهاية الخط الرئيسي إلى الخط الثانوي. نظرًا للتداخل أو التراكب للأمواج ، لن يتم نقل الطاقة إلا على طول اتجاه الخط الثانوي (المسمى "إلى الأمام") ، والآخر لا يوجد أي ناقل حركة تقريبًا بترتيب واحد (يسمى "عكس")

الشكل 2 عبارة عن مقرنة متطورة ، واحدة من المنافذ الموجودة في المقرنة متصلة بحمل مطابق مدمج.

تطبيق مقرنة الاتجاه

1 ، لنظام توليف الطاقة
عادةً ما يتم استخدام مقرنة اتجاهية 3DB (المعروفة باسم جسر 3DB) عادة في نظام توليف التردد متعدد الناقل ، كما هو مبين في الشكل أدناه. هذا النوع من الدائرة شائع في الأنظمة الموزعة الداخلية. بعد أن تمر الإشارات F1 و F2 من مضخمات الطاقة عبر مقرنة اتجاهية 3DB ، يحتوي إخراج كل قناة على مكونين تردد F1 و F2 ، ويقلل 3DB من سعة كل مكون تردد. إذا تم توصيل إحدى أطراف الإخراج بحمل امتصاص ، فيمكن استخدام الإخراج الآخر كمصدر للطاقة لنظام قياس التشكيل السلبي. إذا كنت بحاجة إلى تحسين العزلة بشكل أكبر ، فيمكنك إضافة بعض المكونات مثل المرشحات والمعزل. يمكن أن تكون عزل جسر 3DB مصمم جيدًا أكثر من 33dB.
 
يتم استخدام مقرنة الاتجاه في نظام الجمع بين النظام الأول.
يوضح الشكل (أ) منطقة أخلاق الاتجاه كتطبيق آخر لدمج الطاقة في الشكل (أ) أدناه. في هذه الدائرة ، تم تطبيق الاتجاهية للمقرن الاتجاهي بذكاء. على افتراض أن درجات الاقتران من اثنين من المقرنتين هي كلا من 10 ديسيبل وأن الاتجاهية هي 25 ديسيبل ، والعزلة بين نهايات F1 و F2 هي 45dB. إذا كانت مدخلات F1 و F2 كلاهما 0DBM ، فإن الإخراج المدمج كلاهما -10DBM. بالمقارنة مع مقرنة ويلكينسون في الشكل (ب) أدناه (قيمة العزلة النموذجية هي 20 ديسيبل) ، نفس إشارة الدخل من ODBM ، بعد التوليف ، هناك -3dbm (دون النظر في فقدان الإدراج). بالمقارنة مع حالة العينة بين العينة ، نقوم بزيادة إشارة الدخل في الشكل (أ) في 7dB بحيث يكون ناتجه متسقًا مع الشكل (ب). في هذا الوقت ، فإن العزلة بين F1 و F2 في الشكل (أ) "تنقص" "هي 38 ديسيبل. نتيجة المقارنة النهائية هي أن طريقة توليف الطاقة في Directional Adjuper أعلى 18 ديسيبل من مقرن ويلكينسون. هذا المخطط مناسب لقياس التشكيل لعشرة مضخمات.

يتم استخدام مقرنة الاتجاه في نظام الجمع بين نظام 2

2 ، يستخدم لقياس مضاد للمستقبل أو قياس زائف
في نظام اختبار RF وقياسه ، يمكن رؤية الدائرة الموضحة في الشكل أدناه. لنفترض أن DUT (الجهاز أو المعدات قيد الاختبار) هو جهاز استقبال. في هذه الحالة ، يمكن حقن إشارة تداخل القناة المجاورة في المتلقي من خلال نهاية اقتران المقرنة الاتجاهية. ثم يمكن لاختبار متكامل متصلاً بها من خلال مقرنة الاتجاه اختبار مقاومة المتلقي - أداء التداخل. إذا كان DUT عبارة عن هاتف خلوي ، فيمكن تشغيل جهاز إرسال الهاتف بواسطة اختبار شامل متصل بنهاية اقتران المقرنة الاتجاهية. ثم يمكن استخدام محلل الطيف لقياس الإخراج الزائف لهاتف المشهد. بالطبع ، يجب إضافة بعض دوائر المرشح قبل محلل الطيف. نظرًا لأن هذا المثال يناقش فقط تطبيق المقرنات الاتجاهية ، يتم حذف دائرة المرشح.

يتم استخدام المقرنة الاتجاهية لقياس مضاد للتداخل للمستقبل أو ارتفاع زائفة للهاتف الخلوي.
في دائرة الاختبار هذه ، تكون اتجاهية المقرنة الاتجاهية مهمة للغاية. يريد محلل Spectrum المتصلين بـ End End فقط تلقي الإشارة من DUT ولا يرغب في تلقي كلمة المرور من نهاية الاقتران.

3 ، لأخذ عينات من الإشارات والمراقبة
قد يكون القياس والمراقبة عبر الإنترنت أحد أكثر التطبيقات استخدامًا على نطاق واسع للمقناول الاتجاهية. الشكل التالي هو تطبيق نموذجي للمقاومات الاتجاهية لقياس محطة القاعدة الخلوية. لنفترض أن طاقة إخراج جهاز الإرسال هي 43dbm (20W) ، اقتران المقرنة الاتجاهية. تبلغ السعة 30 ديسيبل ، وفقدان الإدراج (فقدان الخط بالإضافة إلى فقدان الاقتران) هو 0.15 ديسيبل. تحتوي نهاية الاقتران على إشارة 13DBM (20 ميجاوات) المرسلة إلى اختبار المحطة الأساسية ، ويبلغ الإخراج المباشر للمقرن الاتجاهي 42.85dbm (19.3w) ، ويتم امتصاص التسرب على الجانب المعزول بواسطة حمولة.

يتم استخدام مقرنة الاتجاه لقياس المحطة الأساسية.
تستخدم جميع أجهزة الإرسال هذه الطريقة تقريبًا لأخذ العينات والمراقبة عبر الإنترنت ، وربما فقط يمكن أن تضمن هذه الطريقة اختبار أداء جهاز الإرسال في ظل ظروف العمل العادية. ولكن تجدر الإشارة إلى أن الشيء نفسه هو اختبار الإرسال ، وأن المختبرين المختلفين لديهم مخاوف مختلفة. أخذ محطات قاعدة WCDMA كمثال ، يجب على المشغلين الانتباه إلى المؤشرات في نطاق تردد العمل الخاص بهم (2110 ~ 2170MHz) ، مثل جودة الإشارة ، قوة في القناة ، قوة القناة المجاورة ، إلخ. وقت.
إذا كان منظم طيف التردد الراديوي ، فإن محطة مراقبة الراديو لاختبار مؤشرات المحطة الأساسية الناعمة ، فإن تركيزها مختلف تمامًا. وفقًا لمتطلبات مواصفات إدارة الراديو ، يمتد نطاق تردد الاختبار إلى 9 كيلو هرتز ~ 12.75 جيجا هرتز ، ومحطة الأساس التي تم اختبارها واسعة للغاية. ما مقدار الإشعاع الزائف الذي سيتم توليده في نطاق التردد ويتداخل مع التشغيل العادي للمحطات الأساسية الأخرى؟ مصدر قلق لمحطات مراقبة الراديو. في هذا الوقت ، يلزم وجود مقرنة اتجاهية مع نفس النطاق الترددي لأخذ عينات من الإشارات ، ولكن يبدو أن مقرنة اتجاهية يمكن أن تغطي 9 كيلو هرتز ~ 12.75 جيجا هرتز. نحن نعلم أن طول ذراع الاقتران لمقاومة اتجاهية يرتبط بتردد المركزي. يمكن أن يحقق عرض النطاق الترددي لمقرم الاتجاه في النطاق الفائق النطاق 5-6 نطاقات أوكتاف ، مثل 0.5-18 جيجا هرتز ، ولكن لا يمكن تغطية نطاق التردد الذي يقل عن 500 ميجا هرتز.

4 ، قياس الطاقة عبر الإنترنت
في تقنية قياس الطاقة عبر النوع ، يعد مقرنة الاتجاه جهازًا مهمًا للغاية. يوضح الشكل التالي المخطط التخطيطي لنظام قياس نموذجي نموذجي. يتم أخذ عينات من الطاقة الأمامية من مكبر الصوت قيد الاختبار بواسطة نهاية الاقتران الأمامي (المحطة 3) من مقرنة الاتجاه وإرسالها إلى مقياس الطاقة. يتم أخذ عينات من الطاقة المنعكسة بواسطة محطة الاقتران العكسي (المحطة 4) وإرسالها إلى مقياس الطاقة.
يتم استخدام مقرنة الاتجاه لقياس الطاقة العالية.
يرجى ملاحظة: بالإضافة إلى استلام الطاقة المنعكسة من الحمل ، تتلقى محطة الاقتران العكسي (المحطة 4) أيضًا قوة تسرب من الاتجاه الأمامي (المحطة 1) ، والتي تسببها اتجاهية المقرنة الاتجاهية. الطاقة المنعكسة هي ما يأمل المختبر في قياسه ، وقوة التسرب هي المصدر الرئيسي للأخطاء في قياس الطاقة المنعكسة. يتم تثبيت القوة المنعكسة وقوة التسرب على نهاية الاقتران العكسي (4 نهايات) ثم يتم إرسالها إلى مقياس الطاقة. نظرًا لأن مسارات الإرسال للإشارات مختلفة ، فهي تراكب متجه. إذا كان يمكن مقارنة إدخال طاقة التسرب بمقياس الطاقة بالقوة المنعكسة ، فسيحدث خطأ في القياس.
بالطبع ، ستسرب الطاقة المنعكسة من الحمل (النهاية 2) أيضًا إلى نهاية الاقتران الأمامي (النهاية 1 ، غير موضحة في الشكل أعلاه). ومع ذلك ، فإن حجمها ضئيل مقارنة بالقوة الأمامية ، والتي تقيس القوة إلى الأمام. يمكن تجاهل الخطأ الناتج.

Beijing Rofea Optolectronics Co. ، Ltd. الواقعة في "وادي السيليكون" في الصين-بكين تشونغغوانكون ، هي مؤسسة عالية التقنية مخصصة لخدمة المؤسسات البحثية المحلية والأجنبية ، ومعاهد البحوث ، والجامعات وموظفي الأبحاث العلمية للمؤسسات. تشارك شركتنا بشكل أساسي في البحث والتطوير المستقل والتصميم والتصنيع ومبيعات المنتجات الإلكترونية البصرية ، وتوفر حلولًا مبتكرة وخدمات شخصية مخصصة للباحثين العلميين والمهندسين الصناعيين. بعد سنوات من الابتكار المستقل ، شكلت سلسلة غنية ومثالية من المنتجات الكهروضوئية ، والتي تستخدم على نطاق واسع في الصناعات البلدية والعسكرية والنقل والكهرباء والتمويل والتعليم والطبية وغيرها من الصناعات.

نتطلع إلى التعاون معك!